化學科

伏打膠體電池以洋菜膠電解液添加硝酸鈉溶液當作鹽橋，改進了傳統鋅-銅電池的缺點。我們發現極板電解液改採用硝酸鋅、硝酸銅，增大極板面積，減小洋菜膠厚度及極板距離，明顯提升電池的電流強度。 為了更深入探討電池放電速率與電解質溶液溫度的關係，於是依據阿瑞尼士方程式： ln(k)= ＋ln(A)，利用ln(k)對1/T作圖得一直線，可以得到直線斜率為－Ea/R。 相同濃度之下，電解質溶液溫度（T）愈高，電池的電流強度愈大，電阻愈小，電池放電速率（k＝ΔI/ t）愈快。 實驗結果得知，不同種類的伏打膠體電池(鎂-銅、鋁-銅、鋅-銅、鐵-銅、鉛-銅)，當中以(Mg |Mg2+|| NaNO3 || Cu2+|Cu)的活化能(Ea)小，電阻(R)小，放電速率（k）居中，當作伏打膠體電池較為合適。

本研究是利用液晶的光學紋理圖像，測量水溶液中牛抗體的存在。我們先以HSA做為實驗的基礎，來了解此液晶感測系統的特性，以及測量一些基本數據之後，再將此系統進行檢測牛抗體的研究，由於液晶容易受到周圍環境的變化而改變其排列方式，而其光學訊號也會隨之改變，若溶液中的牛抗體濃度達一定程度，即會產生特定的光學訊號，我們在本研究中使用毛細管作為觀察的基板，藉此成為便於觀察的感測系統。

本研究的目的是探討常見天然食材及廢棄果皮對紫外線（UV）的吸收效果，以Arduino組裝UV檢測儀檢測UVA、UVB的吸收值，並與市售UV強度計確認可信度。以水及酒精萃取食材發現常用食材都有吸收UV效果，其中柑橘類果皮和綠茶比過往科展的火龍果皮、蘆薈皮和咖啡渣效果更好。植物油中UV吸收效果最佳的是麻油，食材經油萃取後可提升吸收UV效果。防曬乳製作以水萃取綠茶3天及綠茶和水重量比1：3，搭配9種植物油萃取綠茶3天及綠茶和油重量比1：3，用油相/乳化劑/硬脂酸/水相重量比60：4：1：35，製出9種天然防曬乳，經自製UV檢測裝置評估後，發現防曬效果與市售防曬乳相近，也透過解剖顯微鏡觀察到油包水的圓球形微胞，證實此配方可成功製成防曬乳。

經過本研究藉由自行設計測量交聯物的軟硬度、彈性和延展性，發現硼砂水的濃度會影響交聯作用的程度，交聯劑與膠水的成形時間也會受影響。也就是說硼砂水濃度低時，交聯物軟硬度偏軟、彈性差、延展性好，成形時間較長；硼砂水濃度高，交聯物軟硬度偏硬、彈性好、延展性差，成形時間較短。同時我們也發現當硼砂水濃度在0.01g/ml附近為延展性的臨界點，也就是說硼砂水濃度低於0.01g/ml時交聯物呈「假水」狀態。當硼砂水濃度為0.02g/ml附近是軟硬度、彈性和延展性的臨界點；也就是硼砂水濃度達0.02g/ml以上，交聯物的軟硬度、彈性和延展性皆不再受硼砂水濃度持續增加而有變化。

暑假去澎湖玩的時候，意外的發現巨大的礁石上面都黏滿了一種具有堅硬遺骸的「生物」，他們到底是分泌出什麼樣的黏液才能使自己黏在那裡呢？ 我透過不同水溶液與藤壺遺骸粉末的交互作用中，瞭解藤壺粉末的特性、黏滯性，藉由純化作用在顯微鏡下觀察黃色物質，也利用蛋白質測定劑測試，發現藤壺遺骸的底部秘密。 探討藤壺底部黏著的可能成分。 藉由在加水或酒精或清醋藤壺糊狀物的磚牆（木牆），進行重物敲擊實驗，結果發現清醋的牆面最堅固，其次是酒精的牆面，水的牆面最脆弱。

本研究以光度計偵測鉻酸鉀溶液濃度，以其高氧化力特性，定量SO2與C2H2濃度。 結果證實氣體濃度與鉻酸鉀吸光度下降，有高度線性相關。SO2的最適方程式為：吸光度 = -0.2362 x (SO2體積%濃度) + 0.4472，偵測極限1.69%。C2H2的最適方程式為： 吸光度 = -0.146 x (C2H2體積%濃度) + 0.4492 ，偵測極限2.74%。並運用光度計原理，以3D列印與雷射雕刻製造機體，結合紫光雷射、風扇攪拌器、數位電錶與薄膜輸氣裝置，組裝「行動式420nm紫光雷射光度計」與氣體收集裝置，驗證鉻酸鉀溶在濃度10-4至0M之間，與光敏電阻值有高度線性相關：電阻值(kΩ) = 57044 x [K2CrO4] + 1.5309，R2為0.98。實際應用到乙炔測量，每公升乙炔使電阻值下降0.2041 kΩ，為行動式裝置，已能有效偵測氣體汙染事件，預防類似氣爆事件再發生。

本研究的目的是以日常生活中可取的材料如立可白、鋁箔、銅箔、白板筆、藍莓汁…等進行簡易的組裝具有可撓行的染敏電池。經研究發現，立可白可以取代二氧化鈦膠態溶液、市售的白板筆可以代替藍莓汁，以燃燒蠟燭燻上碳黑於銅片上，加以透明膠模封裝即可以簡便的方式製作出染敏電池。本研究所得之單一cell之發電效益為： 0.519V、3.720mA、1.931mW。以2x2cm大小8 cell四串聯、二並聯所組裝的自製簡易電池其最高發電功率可達14.427mW足以驅動一顆LED燈。此外，利用白板筆與立可白可以任意的創作畫出圖形於護背膠模上，且膠膜同時具有可撓性的功能，使用鋁箔與銅箔可以增加發電效益，並且具有區分正負極的方便性以利串、並聯的使用。

很多電解質容易電解，反應後酸鹼性常會改變，而紅鳳菜因顏色隨pH值不同有明顯顏色改變，且水溶性好，可以成為不錯的酸鹼指示劑素材。所以本研究以紅鳳菜汁當作電解質與酸鹼指示劑，並設計微型電解實驗裝置。以碳棒當電極、培養皿當電解槽，改變電解質濃度、離子價型、陽離子水合能力、陰離子性質、溫度等條件，然後用穩定的5V電源供應器接電極去電解。由於選擇的陰離子都是不易丟電子的原子團，正極半反應式完全相同，在碳棒正極都會變成酸性，馬上產生一圈明顯深紅色。如電解質導電度越大，產生電流越大，正負離子移動速度越快，碳棒邊緣的深紅色會變色越快。以測量到深紅色出現時間的倒數當反應速率，可以探討不同變因對離子遷移速率的影響。

在偶然的機遇下，我們原為盛裝泥狀銅而放在負極下的小瓶子，播成了美麗的〝銅〞樹 銀花。自此開始研究操縱的方法及原理，我們改變不同的變因，包括電解液濃度、電極材質、 液面高度、電壓、電解液溶質等因素，並且探討這些變因對銅樹現象的影響。

在六上自然課第三單元「防鏽與防腐」的鋼棉生鏽實驗，我們發現水、鹽水、糖水、食用醋產生的鐵鏽顏色各異，為了找出影響生鏽顏色的因素，便著手進行一連串的實驗研究。結果顯示：溶液的種類、pH值、濃度以及生鏽的時間皆會影響生鏽的顏色，而且不同顏色的鐵鏽與磁鐵的吸力強度也不同。